[发明专利]用于无线网络中的关联和重新关联的布置

说明书

本公开的发明名称是“用于无线网络中的关联和重新关联的布置”。公开一种方法用于将网络装置关联到网络。该方法能够包括由天线阵列从源接收信标，对波束形成分配资源以及在接收到信标的至少一部分之后进行波束形成。该波束形成能够在关联请求的完成之前并在响应关联请求的接受信号的接收之前实现。因此，定向传送能用于传送关联请求的至少一部分和传送对应于该关联请求的接受信号。

技术领域

本公开涉及无线网络。更确切地来说，本公开涉及无线网络中装置之间的关联和重新关联。

背景技术

在典型的无线网络中，许多装置能够彼此通信。为了促进多方或多个装置之间的通信，必须管理通信。因此，每个网络通常具有例如接入点、微微网控制器（PNC）的通信控制器或充当控制器并管理网络通信的站。每个站（例如个人计算机）能够与控制器关联并由此与网络关联，连接到网络并获得对连接到网络的资源的访问权。站和网络控制器通常利用网络接口卡（NIC）来进行关联并与网络通信。为了增加系统效率，一些无线网络利用全向传送来关联以及将定向传送用于数据中的事务。

按电气和电子工程师协会（（IEEE））802.11b和g规范所定义的，许多无线网络利用2.4 GHz的频率来通信。 其他无线网络按IEEE 802.11a规范所定义的利用5 GHz的频率进行通信。IEEE 802.11a和b于1999年发布，而IEEE 802.11g于2003年发布。符合IEEE802.11b标准的站可以通常称为或出售（market）为无线保真（Wi-Fi）兼容装置。正在定义新无线网络以在毫米波频率（例如60 GHz频带）中操作。定向通信对于实现可接受的性能是重要的，且在一些情况中是所要求的。

正如上文陈述的，全向传送和定向传送为无线网络所共同利用。全向传送一般提供传统辐射图，其中信号能量均匀地在球面性质中传播或均匀地在三个方向中传播。定向传送能够将信号能量集中在特定方向中。更确切地来说，定向传送能够更具效率地操作，因为更多能量能够在接收器的方向中发送，而较少能量在其中不期望接收信号的方向中发送。

同样地，接收器能够将其接收灵敏度集中在特定方向中。因此，传送器能够将RF能量集中在接收器的方向中，而接收器将接收灵敏度集中在特定方向中以减轻干扰和增加通信效率。定向传送系统能够提供优于全向系统的改进性能。例如，定向系统能够利用显著更高的数据速率。但是，此类系统可能比传统的全向传送系统更为复杂且更为昂贵。定向天线能够因为更窄的波束宽度而具有远高于全向天线的增益，其将RF功率集中于接收系统且在其中没有接收装置的方向中不浪费RF功率。

技术现状的毫米波网络通信系统通常在关联过程期间利用低数据速率准全向传送。装置之间的关联过程能够利用按1980年发布的开放系统互连（OSI）规范所定义的物理层协议来完成。物理层传送模式是OSI模型中的最低层，并且物理层能够被装置利用来设立并管理通信。物理层主要指定通过物理传输媒体的原始位流的传送。此类位流能够被站利用来识别兼容网络的存在并与该网络关联。

例如蜂窝电话和电器的装置引起的干扰常常导致连网装置之间的通信链路掉线（drop）。掉线的通信链路还由于站的移动或障碍物的移动所致。如上文陈述的，许多网络利用定向传送，并且虽然这些网络通信链路能比全向链路更具效率，但是这些链路能由于站的移动性和产生干扰的不断变化的因素而是脆弱的。此类因素常常能导致频繁且非期望的站或网络断开。

以低功率在千兆赫兹范围（例如以60GHz）中操作的网络系统通常比在更低频率操作的系统更易受通信链路掉线的影响。这种增加的易受影响性一般是由于无线电波在空气中的固有传播特性所致，因为较高的频率遇到较高的氧吸收率和增加的衰减。这种衰减可能由于物理障碍物所致，尤其是传送器与接收器之间的金属障碍物。大多数链路掉线或断开要求装置开始重新关联过程。此类重新关联过程花费相对较长时间，从而减慢了所有网络通信。此类重新关联过程还显著增加网络开销，其中资源没有正在以期望的高速率来交换数据。